La tolérance à la sécheresse des porte-greffes, un moyen d'adaptation au changement climatique

Abstract

Water is the main factor limiting grape production under Mediterranean conditions. The vine water status also strongly impacts grape quality. In the present work, the rootstocks are considered as a way to cope with water deficit. Water use efficiency and conferred vigor related traits induced by some rootstocks in field conditions were compared to those measured in pots submitted to controlled water deficit. The relationship between water deficit responses and conferred vigor are also discussed along with ecophysiological and genetic architecture data.  Twelve genotypes were selected from a mapping pedigree consisting in 138 F1 individuals derived from the inter-specific cross of V. vinifera Cabernet Sauvignon (CS) × V. riparia Gloire de Montpellier (RGM). They were chosen on the basis of phylloxera resistance and transpiration plasticity to water deficit. Cabernet Sauvignon was the scion grafted on each rootstock of this sub-population. The experiment was carried out three years in field conditions with five years-old vines without controlling water supply. Traits related to conferred vigor (pruning weight, leaf area and yield) were measured. Pre-dawn water potential, stem water potential were assessed during the developmental cycle and δ13C in sugar was also analyzed on berry collected at harvest. Soil resistivity measurements were carried out one year and will be compared to the water extraction capacity calculated with the pot experiment The δ13C differences observed between berries collected on vines grafted on different rootstocks were not explained by leaf area differences. There was no correlation between vigor conferred related traits and δ13C values. The pot experiment data showed that the genetic architecture of water deficit responses induced by the rootstocks partially differed from the genetic architecture for biomass accumulation. These results support the idea that the genetic determinism of these two traits is partially independent. Consequently, selection for water deficit tolerance and conferred vigor might be carried on independently. Different perspectives deriving from these results are presented along two strategies: to improve our knowledge of the rootstocks already used and to develop quantitative genetic approaches for the production of innovative plant material.

Keywords : Rootstock, water deficit, δ13C, soil resistivity, conferred vigor

Résumé

En viticulture, l'eau est le principal facteur limitant le rendement chez la vigne dans le contexte méditerranéen.
Le régime hydrique influence également fortement la qualité des raisins. Dans le travail décrit ci-dessous, les porte-greffes sont considérés comme un levier d'adaptation à des déficits hydriques potentiellement plus fréquents et plus intenses dans le futur. L'efficience d'utilisation de l'eau et les caractères liés à la vigueur conférée induits par des porte-greffes au vignoble sont comparées à ceux obtenus en pots suite à l'application d'un déficit hydrique contrôlé. La relation entre les réponses au déficit hydrique et la vigueur conférée est discutée à partir des résultats d'écophysiologie et des données relatives à l’architecture génétique. Douze génotypes ont été sélectionnés parmi 138 génotypes issus d’un croisement Vitis vinifera Cabernet-Sauvignon (CS) × Vitis riparia Gloire de Montpellier (RGM). Ils ont été choisis pour leur résistance au phylloxéra et la plasticité de leur transpiration au déficit hydrique, déterminée en pot suite à l'application d'un déficit hydrique contrôlé. Cabernet Sauvignon était le greffon de l'ensemble des porte-greffes étudiés. L'expérimentation a été conduite sur des vignes de 5 ans, pendant trois ans au vignoble sans contrôle du régime hydrique. Les caractères liés à la vigueur conférée (poids des bois de taille, surface foliaire et rendement) ont été mesurés pour chaque pied de vigne. Les potentiels hydriques foliaires de base et de tige ont été mesurés tout au long du cycle végétatif des plants et la discrimination isotopique du carbone 13 (δ13C) dans les sucres a été mesurée sur des baies récoltées à la vendange. Des mesures de résistivité effectuées une année sont comparées aux capacités d'extraction de l'eau des porte-greffes obtenues au cours de l'expérimentation en pot. Les différences de δ13C observées sur les baies provenant de vignes greffées sur différents porte-greffes ne sont pas expliquées par des différences de surface foliaires. Il n'y a pas de corrélation entre les caractères liés à la vigueur conférée et les valeurs de δ13C. Les résultats de l'expérimentation conduite en pot montrent que l'architecture génétique des réponses au déficit hydrique induites par le porte-greffe et celle relative à l'accumulation de biomasse sont partiellement différentes. Ces résultats permettent de confirmer que le déterminisme génétique de ces caractères est partiellement indépendant. Par conséquent, sélectionner des porte-greffes pour leur tolérance à la sécheresse avec une gamme variée de vigueur conférée serait possible. Suite à ces résultats, les perspectives à ce travail sont présentées en fonction de deux stratégies : améliorer nos connaissances sur les porte-greffes déjà utilisés en France et à l'étranger et développer des approches de génétique quantitative visant à la production de nouveaux porte-greffes.

Mots-clés : porte-greffe, déficit hydrique, δ13C, résistivité du sol, vigueur conférée